【摘要】：隨著高密度、集約化的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在全世界范圍內(nèi)的興起和發(fā)展,各種養(yǎng)殖問題也逐步出現(xiàn):如白斑綜合征(WSD)等病毒性疾病、急性肝胰腺壞死病(AHPND)等細菌性疾病以及養(yǎng)殖對象營養(yǎng)缺乏引起一系列生長問題,不僅造成了嚴重的產(chǎn)量和經(jīng)濟損失,更成為影響水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展和食品安全的重大問題。傳統(tǒng)的抗生素和消毒劑等治療方法由于耐藥性的產(chǎn)生以及環(huán)境的不友好,使得益生菌的研究受到越來越多的關注。加之世界捕撈產(chǎn)量的降低,使得飼料中魚粉價格猛增,養(yǎng)殖成本居高不下,因此尋找有效的植物性蛋白源替代動物蛋白也成為研究熱點。本文創(chuàng)新性的將兩者結合,采用經(jīng)過動物安全性實驗驗證的三株芽孢桿菌對豆粕進行發(fā)酵,并嘗試替代一定比例的魚粉,期望得到既能夠增加對蝦抗病力,又能在一定程度上替代魚粉的發(fā)酵豆粕。主要包括以下幾個方面的研究內(nèi)容:1、益生菌發(fā)酵豆粕工藝條件的優(yōu)化為獲得益生菌發(fā)酵豆粕的最佳工藝條件,本研究采用一株分離自健康對蝦養(yǎng)殖環(huán)境中的堅強芽孢桿菌(PC024株)對豆粕的發(fā)酵工藝進行優(yōu)化。對接種量、料水比、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度四大因素采用單因素實驗和響應面實驗的優(yōu)化方法得到最佳發(fā)酵參數(shù)如下:接種量為3.84×106 cfu/g、料水比1:0.96、發(fā)酵時間為100.3h、發(fā)酵溫度39.0℃。經(jīng)此條件發(fā)酵后,發(fā)酵產(chǎn)物中菌濃度可達到1.23×1010 cfu/g,驗證值與預測值相差5.13%,優(yōu)化模型可靠。本研究為后期發(fā)酵豆粕產(chǎn)物在養(yǎng)殖生產(chǎn)中應用奠定了理論基礎。2、堅強芽孢桿菌(PC024株)發(fā)酵豆粕產(chǎn)物的營養(yǎng)分析為評價堅強芽孢桿菌(PC024株)發(fā)酵豆粕的發(fā)酵效果,本研究從感官、發(fā)酵得率、可溶性蛋白含量、粗蛋白、氨基酸等方面對發(fā)酵產(chǎn)物進行了分析。實驗結果表明:豆粕經(jīng)該菌發(fā)酵后在氣味和顏色上發(fā)生感官變化,更具有誘食性;發(fā)酵得率為(93.89±0.01)%;可溶性蛋白含量由發(fā)酵前的(39.16±0.01)%增加到(58.80±4.54)%;粗蛋白含量由50.71%增加到55.03%;15種氨基酸的總含量增加到原有的132.3%,增加比例最大的5種依次為精氨酸(168.6%)、賴氨酸(157.2%)、絲氨酸(152.50%)、蘇氨酸(139.04%)和甘氨酸(138.4%)。SDS-PAGE顯示豆粕中分子量在35 KDa以上的大分子蛋白經(jīng)過發(fā)酵后大部分得到有效降解。以上結果表明該菌可用于豆粕的發(fā)酵,并且能夠提高豆粕的營養(yǎng)成分及營養(yǎng)利用率。3、芽孢桿菌發(fā)酵豆粕在飼料中的應用及對凡納濱對蝦抗病力的影響為研究芽孢桿菌發(fā)酵豆粕產(chǎn)物替代一定比例的魚粉及其對凡納濱對蝦抵抗白斑病毒(WSSV)的影響,本研究利用三株芽孢桿菌(堅強芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌)按照優(yōu)化的最佳發(fā)酵條件進行豆粕的發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)物分別等氮替代20%、100%的魚粉,以基礎飼料作為對照組,每組設置五個平行進行實驗。飼喂21天后,采用反向灌腸的方式進行WSSV感染實驗,記錄對蝦死亡情況。結果表明:地衣芽孢桿菌20%組(83.33%±33.33%)、地衣芽孢桿菌100%組(85.00%±5.77%)、枯草芽孢桿菌100%組(86.67%±6.67%)與基礎飼料組(100.00%±0.00%)的對蝦累積死亡率差異不顯著;堅強芽孢桿菌20%組(63.33%±3.33%)、堅強芽孢桿菌100%組(78.33%±11.67%)、枯草芽孢桿菌20%組(76.67%±3.33%)顯著低于基礎飼料組。結果表明堅強芽孢桿菌發(fā)酵豆粕飼料組的抗病效果最好,不管是替代20%的魚粉還是100%的魚粉與基礎組相比均有顯著的保護率,可作為主要研究對象繼續(xù)深入研究其替代魚粉的最佳比例。4、堅強芽孢桿菌發(fā)酵豆粕替代凡納濱對蝦飼料中魚粉最佳比例的研究為進一步探究堅強芽孢桿菌(PC024株)發(fā)酵豆粕替代魚粉的最佳比例,在研究證明其對WSSV具有抗病力的基礎上,采用發(fā)酵豆粕等氮替代實驗組飼料中20%、40%、60%、80%和100%的魚粉進行養(yǎng)殖實驗,投喂凡納濱對蝦90天后通過測定對蝦體長增長率以及感染實驗累積死亡率比較對蝦的生長性能和對WSSV的抵抗力。生長性能方面:等氮替代20%(FSBM20)、40%(FSBM40)、60%(FSBM60)魚粉組對對蝦體長增長率與對照組基礎飼料(FM)無顯著性差異(P0.05),而FSBM80、FSBM100組的體長增長率顯著降低(P0.05),最佳添加比例是20%;抗病力方面:FSBM20、FSBM40組與FM組差異顯著,而FSBM60、FSBM80、FSBM100組與FM組差異不顯著,最佳添加比例為40%。以上結果表明,堅強芽孢桿菌PC024發(fā)酵豆粕等氮替代20%-40%的魚粉不僅能夠為飼料提供優(yōu)質蛋白源保證對蝦的正常生長,也能在一定程度上起到對WSSV的免疫保護效果。
【圖文】：

圖 2-5 發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間對芽孢桿菌濃度的影響 2-5 Fermentation temperature and fermentation time impact on the bacterial concentratfermented soybean meal由圖 2-6 可知，發(fā)酵溫度和料水比與芽孢桿菌濃度呈拋物線型關系，存在，當發(fā)酵時間和接種量一定，保持不變時，芽孢桿菌濃度隨著發(fā)酵溫度的增加而先增加后降低，當發(fā)酵溫度達到 39.0 ℃，料水比為 1:0.96 時菌， 水分過多或過少都不利于菌濃度的增加，回歸方程中的二次項 P > 的交互作用不顯著。

圖 2-5 發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間對芽孢桿菌濃度的影響 2-5 Fermentation temperature and fermentation time impact on the bacterial concentratfermented soybean meal由圖 2-6 可知，發(fā)酵溫度和料水比與芽孢桿菌濃度呈拋物線型關系，存在，當發(fā)酵時間和接種量一定，，保持不變時，芽孢桿菌濃度隨著發(fā)酵溫度的增加而先增加后降低，當發(fā)酵溫度達到 39.0 ℃，料水比為 1:0.96 時菌， 水分過多或過少都不利于菌濃度的增加，回歸方程中的二次項 P > 的交互作用不顯著。
【學位授予單位】：上海海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S963

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本文編號：2638221